Принципы оптимизации структуры схемы очистки выбросов от взвешенных частиц

ВВЕДЕНИЕ

Уровень загрязнения атмосферного воздуха взвешенными частицами считается одним из наиболее важных показателей качества воздуха. Взвешенные частицы образуются при сгорании топлива и чаще всего представляют из себя пыль, дым, сажу и капельки жидкости (так называемые аэрозольные частицы).
Всемирная организация здравоохранения разработала стандарты качества воздуха, согласно которым уровень содержания взвешенных частиц в воздухе не должен превышать 90 мкг/м3. По факту в большинстве крупных городов и промышленных центров данные нормы не выполняются, что связано не только с промышленной составляющей (выбросов), но и с тем, что данные частицы могут образовываться самостоятельно в атмосфере под воздействием природных и антропогенных факторов.
В современном мире все промышленные предприятия должны проводить очистку вентиляционных выбросов — основных организованных источников взвешенных частиц. Данная очистка, при правильном ее выполнении, предотвращает попадание вредных частиц в атмосферный воздух. Очистка воздуха от выбросов имеет не только санитарно-гигиеническое и экологическое значение, но и экономическое, что связано с выходом из строя промышленной техники при большом содержании определенных веществ, появлению заболеваний у работников при отсутствии очистки и попадании больших концентраций опасных взвешенных частиц в рабочую зону.
В рамках данной работы мы рассмотрим основные виды и структуры очистки выбросов взвешенных частиц в атмосферу, постараемся выяснить основные принципы оптимизации этих структур.
В работе применен литературный и сравнительный методы.
Научная база по большей части основывается на трудах, размещенных в Электронно-библиотечной системе IPRbooks.
ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ ОЧИСТКИ ВЫБРОСОВ ВЗВЕШЕННЫХ ЧАСТИЦ

Взвешенные частицы, являющиеся широко распространенным загрязнителем атмосферного воздуха, включают в себя смесь твердых и жидких частиц, которые находятся в воздухе во взвешенном состоянии. Взвешенные частицы в зависимости от места их образования могут включать в себя различные химические компоненты (органический и элементарный углерод, нитраты, аммиак, ионы магния, натрия, сульфаты, связанная частицами вода, металлы и многие другие). Кроме того, в составе взвешенных частиц могут встречаться биологические компоненты (микроорганизмы и аллергены).
ТЭС (тепловые электростанции) являются основными источниками образования искусственных взвешенных частиц (аэрозолей), включающих в себя самые разнообразные химические элементы (наиболее часто обнаруживаемыми являются соединения кальция, кремния и углерода).
Для очистки от выбросов частиц в атмосферу в современном мире существуют сухие, мокрые и электрический способы очистки, основанные на различных механизмах и методах (физический, химический и другие).
В основе сухих способов лежат фильтрационные механизмы либо гравитационные, центробежные, инерционные механизмы осаждения.
Очистка газовых выбросов мокрым способом очистка проводится в результате тесного взаимодействия между жидкостью и запыленным газом на поверхности газовых пузырей, капель или жидкой пленки.
Очистка выбросов взвешенных частиц электрическим способом основана на ионизации молекул газа электрическим разрядом и электризации взвешенных в газе частиц.